立体专一性
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立体专一性
在化学中,立体专一性是指反应机制的特性,即从不同的立体异构体反应物产生不同的立体异构体反应产物,或只对其中一个(或一个子集)的立体异构体起作用。相反,立体选择性是反应物混合物的属性,其中非立体特异性机制允许形成多种产品,但其中一个(或一个子集)的产品是由独立于机制的因素,如立体通道,所青睐的。立体特异性机制规定了特定反应物的立体化学结果,而立体选择性反应则从那些由作用于特定反应物的相同、非特异性机制提供的产品中选择产品。鉴于单一的、立体异构体纯净的起始材料,立体特异性机制将提供xxx的特定立体异构体(或没有反应),尽管通过具有不同立体化学结果的竞争机制很容易发生立体化学完整性的损失。一个立体选择性的过程通常会得到多种产品,即使只有一个机制在一个异构体纯的起始材料上运行。术语立体反应是模棱两可的,因为术语反应本身可以指单一机制的转化,这可能是立体的,或指反应物混合物的结果,可能通过多种竞争机制进行,具体和非具体的。在后一种意义上,立体反应一词通常被误用为高立体选择性反应。手性合成是建立在立体特异性转化(用于现有立体中心的相互转化)和立体选择性转化(用于创造新的立体中心)的组合上,其中还保留了一个化合物的光学活性。立体特异性的质量集中在反应物和它们的立体化学上;它也关注产品,但只是因为它们提供了反应物之间行为差异的证据。在立体异构的反应物中,每个反应物都有自己特定的行为方式。对映体的立体特异性被称为对映体特异性。
立体专一性的例子
在sp3中心的亲核取代可以通过立体特异性的SN2机制进行,只引起反转,或通过非特异性的SN1机制,其结果可以显示适度的反转选择性,这取决于反应物和机制不参考的反应条件。一个特定的反应物组合所采用的机制的选择取决于其他因素(底物中反应中心的立体通路、亲核物、溶剂、温度)。例如,三级中心几乎完全通过SN1机制反应,而一级中心(除了新戊基中心)几乎完全通过SN2机制反应。
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当亲核取代导致不完全反转时,是由于两种机制之间的竞争,如经常发生在二级中心,或由于双重反转。单子碳化物与烯烃的加成是立体的,因为产物中保留了烯烃的几何结构。例如,二溴卡宾和顺式-2-丁烯产生顺式-2,3-二甲基-1,1-二溴环丙烷,而反式异构体只产生反式环丙烷。即使起始的烯烃不是同分异构体,这种加成仍然是立体特异性的,因为产物的立体化学性质将与反应物的相符。共轭三烯的双旋转闭环反应具有立体特异性,因为同分异构的反应物将产生同分异构的产物。例如,反,顺,反-2,4,6-辛三烯得到顺-二甲基环己二烯,而反,顺,顺反应物的异构体得到反式产品,反应物的异构体不以这种方式反应。